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2022年初中物理:歐姆定律及適用條件

來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2022-07-18 09:15:26

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歐姆定律及適用條件

歐姆定律是德國科學(xué)家歐姆于1826年通過實驗建立起來的。定律表明:在穩(wěn)恒電流條件下,通過一段導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,其比例系數(shù)由表征導(dǎo)體性質(zhì)的量──電阻R來決定,用公式表示,即為

I=U/R

在通常溫度或溫度不太低的情況下,對于電子導(dǎo)電的導(dǎo)體(如金屬),歐姆定律是一個很準(zhǔn)確的定律。當(dāng)溫度低到某一溫度時,金屬導(dǎo)體可能從正常態(tài)進入超導(dǎo)態(tài)。處于超導(dǎo)態(tài)的導(dǎo)體電阻消失了,不加電壓也可以有電流。對于這種情況,歐姆定律當(dāng)然不再適用了。

在通常溫度或溫度變化范圍不太大時,像電解液(酸、堿、鹽的水溶液)這樣離子導(dǎo)電的導(dǎo)體,歐姆定律也適用。而對于氣體電離條件下,所呈現(xiàn)的導(dǎo)電狀態(tài),和一些導(dǎo)電器件,如電子管、晶體管等,歐姆定律不成立。

歐姆定律成立時,以導(dǎo)體兩端電壓為橫坐標(biāo),導(dǎo)體中的電流I為縱坐標(biāo),所做出的曲線,稱為伏安特性曲線。這是一條通過坐標(biāo)原點的直線,它的斜率為電阻的倒數(shù)。具有這種性質(zhì)的電器元件叫線性元件,其電阻叫線性電阻或歐姆電阻。

歐姆定律不成立時,伏安特性曲線不是過原點的直線,而是不同形狀的曲線。把具有這種性質(zhì)的電器元件,叫作非線性元件。

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